基于干扰观测器的鲁棒控制系统设计方法研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:whtdongwht
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在实际工程中,不可避免地存在外部干扰、模型不确定性及时滞等.它们不但可以破坏系统的控制性能,甚至还会导致系统的不稳定.另一方面,现有的大部分控制理论均建立在被控对象的精确数学模型基础上,这对多数实际系统来说很雉做到.因此,对具有外部干扰及模型不确定性等的非线性系统的干扰抑制与抵消成为控制理论与应用的一个研究热点.本文对具有外部干扰及模型不确定性的非线性系统进行了一些研究,内容如下: 对一类含外部干扰的非线性中立系统,研究了一种基于干扰观测器的控制方法.非线性动态分别由满足Lipschitz有界性的已知和未知非线性函数给出.外部干扰信号由一个初值未知的动态子系统来描述.对于被控对象的状态不可观的情形,提出了利用系统的输出来观测干扰的全阶观测器法;对于状态可观的情形,提出了利用被控对象的状态来观测干扰的降阶观测器法.根据Lyapunov理论,基于凸优化给出了干扰观测器设计方法.通过集成常规控制器,外部干扰可以被抵消,从而保证了闭环系统的稳定性以及闭环控制的精度.仿真证明:该方法还具有较强的对于参数的鲁棒性. 对一类含外部干扰和模型不确定性的非线性系统,研究了一种基于干扰观测器的控制(DOBC)和H∞控制的复合控制方法.考虑被控对象和干扰子系统均含有未建模动态以及参数和结构不确定性的一般情形.对于被控对象,从非中立型非线性系统和中立型非线性系统分别进行讨论.其中着重考虑非线性函数已知状态可观的降阶观测器设计.本部分将干扰分为具有模型的信号和范数有界的信号两种类型.对于外部确定的干扰信号采用DOBC方法来抵消.把未建模动态以及参数和结构的不确定性归结到系统的干扰输入项,对这部分广义干扰信号采用H∞控制方法来抑制.从而使闭环系统在无模型不确定性时渐近稳定,在有模型不确定性时满足H∞控制性能指标.对飞机控制系统及数值实例的仿真均验证了所提方法的有效性. 对一类含外部干扰和模型不确定性的非线性时滞系统的DOBC与H∞复合控制方法进行了研究.考虑被控对象和控制输入中均存在时变时滞的一般情形.把时滞干扰观测器理论和H∞控制理论结合起来应用到非线性时滞系统中.即对系统的状态空间模型设计时滞干扰观测器,运用Lyapunov函数方法来实现系统的稳定性分析且以LMI形式给出闭环系统稳定且满足H∞控制指标的允分条件.对数值实例的仿真证明了该方法的有效性. 最后,对具有外部干扰及模型不确定性等的非线性系统的研究进行了总结,并提出了若干有待进一步研究的问题.
其他文献
根据我国的月球探测计划,“嫦娥工程”第二、三阶段将实现月球探测器的软着陆。在这两个阶段,月球车的研制是一项关键技术。实现月面漫游是月球车进行其它一切后续工作的基础,操
一、历年高考题呈现及考题分析rn例1 (2012年重庆卷理)不等式x-1/2x+1≤0的解集为rnA.(-1/2,1] B.[-1/2,1]rnC.(-∞,-1/2)∪[1,+∞)rnD.(-∞,-1/2] ∪[1,∞)rn解析 原不等式
由于传统的CNC机床只能提供直线插补器和圆弧插补器,无法直接对曲线进行插补,因此,需要通过CAM将由曲线表示的刀具路径以小直线段和圆弧段逼近。这种逼近方法带来了数据量过大,速
当阳县境内的自然条件对棉花生长是有利的;年均温16.4℃,活动积温5,171℃,无霜期约260天,年降雨量970毫米左右,高温多雨同季,属亚热带季风气候,沮河、漳河流贯全境,两岸展布
自然环境的变化对地球资源与环境产生深远的影响,及时、有效的检测地物变化,更新相关的地理信息,对遥感影像变化检测及GIS数据更新技术提出迫切需求。以GIS数据更新为目的的遥感
本文研究如何建立一个双目立体视觉三维信息提取系统,尤其是如何实现一种快速的立体匹配算法。双目三维信息提取目前主要应用于四个领域:机器人导航、微操作系统的参数检测、逆
对于数学教学的课堂教学,数学教学的课堂教学方式在不断的变化与发展中,尤其是互动式教学方法的引进,在数学课堂教学中有着重要的作用.因为互动式教学法,充分发挥了学生学习
高中数学新课程(人教A版)必修一第3.1.1节讲了方程的根、函数的零点问题:方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图象与x轴有公共点函数y=f(x)有零点,可见函数的零点从不同的角
数形结合思想,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法.巧妙运用数形结合思想解题能避免繁杂的计算和推理,既直观形象,又简单
概率能够充分体现现代数学思想,并与生产、生活实际联系紧密,已成为高考的重点和热点之一,其考题往往以实际应用问题为背景,以四种典型概率的计算为核心.其中相互独立事件同